2020-2021学年浙教新版九年级下册数学《第2章
直线与圆的位置关系》单元测试卷
一.选择题
1.如果⊙O的半径为7cm,圆心O到直线l的距离为d,且d=5cm,那么⊙O和直线l的位置关系是( )
A.相交
B.相切
C.相离
D.不确定
2.在平面直角坐标系xOy中,以点(3,4)为圆心,4为半径的圆与y轴所在直线的位置关系是( )
A.相离
B.相切
C.相交
D.无法确定
3.如图,直线AB、CD相交于点O,∠AOD=30°,半径为1cm的⊙P的圆心在直线AB上,且位于点O左侧的距离6cm处.如果⊙P以1cm/s的速度沿由A向B的方向移动,那么( )秒钟后⊙P与直线CD相切.
A.4
B.8
C.4或6
D.4或8
4.点P是⊙O外一点,PA、PB分别切⊙O于点A、B,∠P=70°,点C是⊙O上的点(不与点A、B重合),则∠ACB等于( )
A.70°
B.55°
C.70°或110°
D.55°或125°
5.如图为△ABC和一圆的重迭情形,此圆与直线BC相切于C点,且与AC交于另一点D.若∠A=70°,∠B=60°,则的度数为何( )
A.50°
B.60°
C.100°
D.120°
6.如图,点A的坐标为(﹣3,﹣2),⊙A的半径为1,P为x轴上一动点,PQ切⊙A于点Q,则当PQ最小值时,点P的坐标为( )
A.(﹣4,0)
B.(﹣2,0)
C.(﹣4,0)或(﹣2,0)
D.(﹣3,0)
7.如图,⊙O中,CD是切线,切点是D,直线CO交⊙O于B、A,∠A=20°,则∠C的度数是( )
A.25°
B.65°
C.50°
D.75°
8.如图,等腰△ABC中,AB=AC=5cm,BC=8cm.动点D从点C出发,沿线段CB以2cm/s的速度向点B运动,同时动点O从点B出发,沿线段BA以1cm/s的速度向点A运动,当其中一个动点停止运动时另一个动点也随时停止.设运动时间为t(s),以点O为圆心,OB长为半径的⊙O与BA交于另一点E,连接ED.当直线DE与⊙O相切时,t的取值是( )
A.
B.
C.
D.
9.如图,在平面直角坐标系中,半径为2的圆P的圆心P的坐标为(﹣3,0),将圆P沿x轴的正方向平移,使得圆P与y轴相切,则平移的距离为( )
A.1
B.3
C.5
D.1或5
10.如图,在等边△ABC中,点O在边AB上,⊙O过点B且分别与边AB、BC相交于点D、E,F是AC上的点,判断下列说法错误的是( )
A.若EF⊥AC,则EF是⊙O的切线
B.若EF是⊙O的切线,则EF⊥AC
C.若BE=EC,则AC是⊙O的切线
D.若BE=EC,则AC是⊙O的切线
二.填空题
11.如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=30°,以点A为圆心,以3cm为半径作⊙A,当AB=
cm时,BC与⊙A相切.
12.如图四边形ABCD内接于⊙O,AB为直径,PD切⊙O于D,与BA延长线交于P点,已知∠BCD=130°,则∠ADP=
.
13.如图,A、B是⊙O上的两点,AC是⊙O的切线,∠B=70°,则∠BAC等于
.
14.如图,在平面直角坐标系xOy中,P是直线y=2上的一个动点,⊙P的半径为1,直线OQ切⊙P于点Q,则线段OQ的最小值为
.
15.如图,在△ABC中,AB=CB,以AB为直径的⊙O交AC于点D,过点C作CF∥AB,在CF上取一点E,使DE=CD,连接AE,对于下列结论:①AD=DC;②△CBA∽△CDE;③=;④AE为⊙O的切线,一定正确的结论选项是
.
16.如图,线段AB经过⊙O的圆心,AC,BD分别与⊙O相切于点C,D.若AC=BD=1,∠A=45°,则的长度为
.
17.如图,直线a⊥b,垂足为H,点P在直线b上,PH=4cm,O为直线b上一动点,若以1cm为半径的⊙O与直线a相切,则OP的长为
.
18.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,以C为圆心,r为半径作⊙C.若⊙C与斜边AB有两个公共点,则r的取值范围是
.
19.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,点D在边BC上,CD=5,BD=13.点P是线段AD上一动点,当半径为6的⊙P与△ABC的一边相切时,AP的长为
.
20.如图,直线y=﹣x﹣3交x轴于点A,交y轴于点B,点P是x轴上一动点,以点P为圆心,以1个单位长度为半径作⊙P,当⊙P与直线AB相切时,点P的坐标是
.
三.解答题
21.如图,⊙O的直径AB为10cm,弦BC为5cm,D、E分别是∠ACB的平分线与⊙O,AB的交点,P为AB延长线上一点,且PC=PE.
(1)求AC、AD的长;
(2)试判断直线PC与⊙O的位置关系,并说明理由.
22.如图,点D为⊙O上一点,点C在直径BA的延长线上,且∠CDA=∠CBD.(1)判断直线CD和⊙O的位置关系,并说明理由.
(2)过点B作⊙O的切线BE交直线CD于点E,若AC=2,⊙O的半径是3,求∠BEC的正切值.
23.已知:如图,△ABC中,AC=BC,以BC为直径的⊙O交AB于点D,过点D作DE⊥AC于点E,交BC的延长线于点F.
求证:(1)AD=BD;
(2)DF是⊙O的切线.
24.如图,△ABC内接于⊙O,∠B=60°,CD是⊙O的直径,点P是CD延长线上的一点,且AP=AC.
(1)求证:PA是⊙O的切线;
(2)若PD=,求⊙O的直径.
25.如图,直线AB、BC、CD分别与⊙O相切于E、F、G,且AB∥CD,OB=6cm,OC=8cm.求:
(1)∠BOC的度数;
(2)BE+CG的长;
(3)⊙O的半径.
26.如图,已知点P是⊙O外一点,PS,PT是⊙O的两条切线,过点P作⊙O的割线PAB,交⊙O于A、B两点,并交ST于点C.
求证:.
参考答案与试题解析
一.选择题
1.解:∵⊙O的半径为7cm,圆心O到直线l的距离为d,且d=5cm,
∴5<7,
∴直线l与⊙O的位置关系是相交,
故选:A.
2.解:依题意得:圆心到y轴的距离为:3<半径4,
所以圆与y轴相交,
故选:C.
3.解:由题意CD与圆P1相切于点E,点P在射线OA上,点P只能在直线CD的左侧.∴P1E⊥CD
又∵∠AOD=30°,r=1cm
∴在△OEP1中OP1=2cm
又∵OP=6cm
∴P1P=4cm
∴圆P到达圆P1需要时间为:4÷1=4(秒)
∴⊙P与直线CD相切时,时间为4秒,
当点P在点O的右侧时,同法可得t=8秒
故选:D.
4.解:如图,
∵PA、PB分别切⊙O于点A、B,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∵∠P=70°,
∴∠AOB=110°,
∴∠ACB=55°,
当点C在劣弧AB上,
∵∠AOB=110°,
∴弧ACB的度数为250°,
∴∠ACB=125°.
故选:D.
5.解:∵∠A=70°,∠B=60°,
∴∠C=50°.
∵此圆与直线BC相切于C点,
∴的度数=2∠C=100°.
故选:C.
6.解:连接AQ,AP.
根据切线的性质定理,得AQ⊥PQ;
要使PQ最小,只需AP最小,
根据垂线段最短,可知当AP⊥x轴时,AP最短,
∴P点的坐标是(﹣3,0).
故选:D.
7.解:连接OD,
∵CD是⊙O的切线,
∴∠ODC=90°,
∠COD=2∠A=40°,
∴∠C=90°﹣40°=50°,
故选:C.
8.解:作AH⊥BC于H,如图,BE=2t,BD=8﹣2t,
∵AB=AC=5,
∴BH=CH=BC=4,
当BE⊥DE,直线DE与⊙O相切,则∠BED=90°,
∵∠EBD=∠ABH,
∴△BED∽△BHA,
∴=,即=,解得t=.
故选:A.
9.解:当圆P在y轴的左侧与y轴相切时,平移的距离为3﹣2=1,
当圆P在y轴的右侧与y轴相切时,平移的距离为3+2=5,
故选:D.
10.解:A、如图,连接OE,
则OB=OE,
∵∠B=60°
∴∠BOE=60°,
∵∠BAC=60°,
∴∠BOE=∠BAC,
∴OE∥AC,
∵EF⊥AC,
∴OE⊥EF,
∴EF是⊙O的切线
∴A选项正确
B、∵EF是⊙O的切线,
∴OE⊥EF,
由A知:OE∥AC,
∴AC⊥EF,
∴B选项正确;
C、∵∠B=60°,OB=OE,
∴BE=OB,
∵BE=CE,
∴BC=AB=2BO,
∴AO=OB,
如图,过O作OH⊥AC于H,
∵∠BAC=60°,
∴OH=AO≠OB,
∴C选项错误;
D、如图,∵BE=EC,
∴CE=BE,
∵AB=BC,BO=BE,
∴AO=CE=OB,
∴OH=AO=OB,
∴AC是⊙O的切线,
∴D选项正确.
故选:C.
二.填空题
11.解:如图,过点A作AD⊥BC于点D.
∵AB=AC,∠B=30°,
∴AD=AB,即AB=2AD.
又∵BC与⊙A相切,
∴AD就是圆A的半径,
∴AD=3cm,
则AB=2AD=6cm.
故答案是:6.
12.解:连接BD,
∵四边形ABCD内接于⊙O,∠BCD=130°,
∴∠BAD=50°,
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ABD=∠40°
∵PD切⊙O于D,
∴∠ADP=∠ABD=40°,
故答案为:40°.
13.解:根据题意知,OA=OB,
∴∠BAO=∠B=70°,
∴在△AOB中,∠O=40°;
∵AC为切线,
∴∠O=2∠BAC,
∴∠BAC=20°.
14.解:连接PQ、OP,如图,
∵直线OQ切⊙P于点Q,
∴PQ⊥OQ,
在Rt△OPQ中,OQ==,
当OP最小时,OQ最小,
当OP⊥直线y=2时,OP有最小值2,
∴OQ的最小值为=.
故答案为.
15.解:∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∴BD⊥AC,
而AB=CB,
∴AD=DC,所以①正确;
∵AB=CB,
∴∠1=∠2,
而CD=ED,
∴∠3=∠4,
∵CF∥AB,
∴∠1=∠3,
∴∠1=∠2=∠3=∠4,
∴△CBA∽△CDE,所以②正确;
∵△ABC不能确定为直角三角形,
∴∠1不能确定等于45°,
∴和不能确定相等,所以③错误;
∵DA=DC=DE,
∴点E在以AC为直径的圆上,
∴∠AEC=90°,
∴CE⊥AE,
而CF∥AB,
∴AB⊥AE,
∴AE为⊙O的切线,所以④正确.
故答案为①②④.
16.解:连接OC、OD,
∵AC,BD分别与⊙O相切于点C,D.
∴OC⊥AC,OD⊥BD,
∵∠A=45°,
∴∠AOC=45°,
∴AC=OC=1,
∵AC=BD=1,OC=OD=1,
∴OD=BD,
∴∠BOD=45°,
∴∠COD=180°﹣45°﹣45°=90°,
∴的长度为:=π,
故答案为:.
17.解:∵直线a⊥b,O为直线b上一动点,
∴⊙O与直线a相切时,切点为H,
∴OH=1cm,
当点O在点H的左侧,⊙O与直线a相切时,如图1所示:
OP=PH﹣OH=4﹣1=3(cm);
当点O在点H的右侧,⊙O与直线a相切时,如图2所示:
OP=PH+OH=4+1=5(cm);
∴⊙O与直线a相切,OP的长为3cm或5cm,
故答案为:3cm或5cm.
18.解:作CD⊥AB于D,如图所示:
∵∠C=90°,AC=3,BC=4,
∴AB==5,
∵△ABC的面积=AB?CD=AC?BC,
∴CD==,
即圆心C到AB的距离d=,
∵AC<BC,
∴以C为圆心,r=4为半径所作的圆与斜边AB只有一个公共点,
∴若⊙C与斜边AB有两个公共点,则r的取值范围是<r≤3.
故答案为:<r≤3.
19.解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BD+CD=18,
∴AB==6,
在Rt△ADC中,∠C=90°,AC=12,CD=5,
∴AD==13,
当⊙P于BC相切时,点P到BC的距离=6,
过P作PH⊥BC于H,
则PH=6,
∵∠C=90°,
∴AC⊥BC,
∴PH∥AC,
∴△DPH∽△DAC,
∴,
∴=,
∴PD=6.5,
∴AP=6.5;
当⊙P与AB相切时,点P到AB的距离=6,
过P作PG⊥AB于G,
则PG=6,
∵AD=BD=13,
∴∠PAG=∠B,
∵∠AGP=∠C=90°,
∴△AGP∽△BCA,
∴,
∴=,
∴AP=3,
∵CD=5<6,
∴半径为6的⊙P不与△ABC的AC边相切,
综上所述,AP的长为6.5或3,
故答案为:6.5或3.
20.解:∵直线y=﹣x﹣3交x轴于点A,交y轴于点B,
∴令x=0,得y=﹣3,令y=0,得x=﹣4,
∴A(﹣4,0),B(0.﹣3),
∴OA=4,OB=3,
∴AB=5,
设⊙P与直线AB相切于D,
连接PD,
则PD⊥AB,PD=1,
∵∠ADP=∠AOB=90°,∠PAD=∠BAO,
∴△APD∽△ABO,
∴=,
∴=,
∴AP=,
∴OP=或OP=,
∴P(﹣,0)或P(﹣,0),
故答案为:(﹣,0)或P(﹣,0).
三.解答题
21.解:(1)连接BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=∠ADB=90°',
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠DCB=45°,
∴∠ABD=∠ACD=45°,∠DAB=∠DCB=45°,
∴△ADB是等腰直角三角形,
∵AB=10,
∴AD=BD==5,
在Rt△ACB中,AB=10,BC=5,
∴AC==5,
答:AC=5,AD=5;
(2)直线PC与⊙O相切,理由是:
连接OC,
在Rt△ACB中,AB=10,BC=5,
∴∠BAC=30°,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC=30°,
∴∠COB=60°,
∵∠ACD=45°,
∴∠OCD=45°﹣30°=15°,
∴∠CEP=∠COB+∠OCD=15°+60°=75°,
∵PC=PE,
∴∠PCE=∠CEP=75°,
∴∠OCP=∠OCD+∠ECP=15°+75°=90°,
∴直线PC与⊙O相切.
22.解:(1)直线CD与⊙O的位置关系是相切.
理由:
连接OD,如图所示:
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠DAB+∠DBA=90°,
∵∠CDA=∠CBD,
∴∠DAB+∠CDA=90°,
∵OD=OA,
∴∠DAB=∠ADO,
∴∠CDA+∠ADO=90°,
即:OD⊥CE,
∴直线CD
是⊙O的切线.
即:直线CD
与⊙O的位置关系是相切.
(2)∵AC=2,⊙O的半径是3,
∴OC=2+3=5,OD=3,
在Rt△CDO中,由勾股定理得:CD=4.
∵CE切⊙O于D,EB切⊙O于B,
∴DE=EB,∠CBE=90°,
设DE=EB=x,
在Rt△CBE中,有勾股定理得:CE2=BE2+BC2,
则
(4+x)2=x2+(5+3)2,
解得:x=6,
即
BE=6,
∴tan∠BEC=,
即:tan∠BEC=.
23.证明:(1)连接CD,
∵BC为⊙O的直径,
∴CD⊥AB.
∵AC=BC,
∴AD=BD.
(2)连接OD;
∵AD=BD,OB=OC,
∴OD是△BCA的中位线,
∴OD∥AC.
∵DE⊥AC,
∴DF⊥OD.
∵OD为半径,
∴DF是⊙O的切线.
24.解:(1)证明:连接OA,
∵∠B=60°,
∴∠AOC=2∠B=120°,
又∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA=30°,
又∵AP=AC,
∴∠P=∠ACP=30°,
∴∠OAP=∠AOC﹣∠P=90°,
∴OA⊥PA,
∴PA是⊙O的切线.
(2)在Rt△OAP中,
∵∠P=30°,
∴PO=2OA=OD+PD,
又∵OA=OD,
∴PD=OA,
∵PD=,
∴2OA=2PD=2.
∴⊙O的直径为2.
25.解:(1)连接OF;根据切线长定理得:BE=BF,CF=CG,∠OBF=∠OBE,∠OCF=∠OCG;
∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∴∠OBE+∠OCF=90°,
∴∠BOC=90°;
(2)由(1)知,∠BOC=90°.
∵OB=6cm,OC=8cm,
∴由勾股定理得到:BC==10cm,
∴BE+CG=BC=10cm.
(3)∵OF⊥BC,
∴OF==4.8cm.
26.证明:连PO交ST于点D,则PO⊥ST;
连SO,作OE⊥PB于E,则E为AB中点,
于是
因为C、E、O、D四点共圆,
所以PC?PE=PD?PO
又因为Rt△SPD∽Rt△OPS
所以
即PS2=PD?PO
而由切割线定理知PS2=PA?PB
所以
即